Αόρατοι μανδύες και τρισδιάστατα ολογράμματα: Από τις ταινίες επιστημονικής φαντασίας στη ζωή μας

Ένα βήμα πιο κοντά στην κατασκευή «μανδύα αορατότητας» ήρθαν Βρετανοί επιστήμονες, κατασκευάζοντας ένα εύκαμπτο φιλμ από ένα μετα-υλικό, το οποίο «χειραγωγεί» με τέτοιο τρόπο το φως που πέφτει πάνω στα αντικείμενα, ώστε ουσιαστικά τα εξαφανίζει από το οπτικό πεδίο των θεατών. Παράλληλα, από την άλλη πλευρά του Ατλαντικού, Αμερικανοί ερευνητές πέτυχαν την εκπομπή τρισδιάστατου ολογραφικού βίντεο σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.

Όσον αφορά στον «μανδύα αορατότητας», οι ερευνητές, υπό τον δρα Αντρέα Ντι Φάλκο του πανεπιστημίου του Σεν Άντριους στη Σκωτία, χρησιμοποίησαν ένα λεπτό φιλμ από πολυμερές, που περιέχει μικροσκοπικές δομές, οι οποίες δίνουν στο υλικό το χαρακτηριστικό ενός εύκαμπτου τρισδιάστατου μετα-υλικού που «απωθεί» το φως, το οποίο πέφτει πάνω του και το κάνει να πηγαίνει προς άλλες κατευθύνσεις, με συνέπεια το αντικείμενο να γίνεται αόρατο.

Το συγκεκριμένο μετα-υλικό, που ονομάστηκε Metaflex, έχει αποτελέσματα με μήκη κύματος φωτός περίπου 620 νανομέτρων. Το ορατό φως, που επιτρέπει στους ανθρώπους να βλέπουν γύρω τους, έχει μήκη κύματος από 400 έως 700 νανόμετρα, ανάλογα με τα χρώματα των αντικειμένων.

Στο παρελθόν, είχαν δημιουργηθεί και άλλα μετα-υλικά με στόχο την αορατότητα, τα οποία όμως ήταν άκαμπτα και επιπλέον λειτουργούσαν σε μεγαλύτερα μήκη κύματος φωτός στο φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και όχι με το ορατό φως, όπως αυτή τη φορά.

Στο μεταξύ, οι επιστήμονες του Κολεγίου Οπτικών Επιστημών του πανεπιστημίου της Αριζόνα, υπό τον καθηγητή Νάσερ Πεϊγκαμπαριάν, ένα σημαντικό βήμα για τη δημιουργία ολογραφικού βίντεο. Τα ολογράμματα δημιουργούνται από την εκπομπή ενός λέιζερ πάνω σε ένα αντικείμενο, η εικόνα του οποίου προβάλλεται σε μια φωτο-ευαίσθητη οθόνη. Χρωματισμένη με ερυθρό ή πράσινο φως λέιζερ, η εικόνα αποκτά μια τρισδιάστατη αίσθηση, που μπορεί να ειδωθεί χωρίς ειδικά γυαλιά.

Πριν δύο χρόνια, οι ερευνητές κατάφεραν για πρώτη φορά να αναβαθμίσουν την τεχνική της ολογραφίας από στατική σε κινούμενη, επιτρέποντας έτσι σε μια εικόνα-ολόγραμμα να ανανεώνεται σε μια μικρή οθόνη κάθε τρία έως τέσσερα λεπτά.

Τώρα πια όμως η ταχύτητα βελτιώθηκε κατά σχεδόν 100 φορές και η ανανέωση μπορεί να γίνεται ανά δύο δευτερόλεπτα. Οι ολογραφικές εικόνες, επιπλέον, μπορούν να εγγραφούν και να μεταδοθούν, πράγμα που στην πράξη σημαίνει ότι είναι δυνατό να γίνεται εκπομπή ολογραφικού βίντεο σχεδόν σε πραγματικό χρόνο.

Η ολογραφική εικόνα εγγράφεται με την χρήση συμβατικών καμερών (τουλάχιστον 16), με λήψεις από διαφορετικές γωνίες. Όσες περισσότερες κάμερες χρησιμοποιούνται, τόσο πιο πετυχημένο θα είναι το τελικό αποτέλεσμα του ολογραφικού βίντεο. Τα δεδομένα των καμερών κωδικοποιούνται σε μια ακτίνα λέιζερ, που διασταυρώνεται με μια άλλη ακτίνα για να πετύχει συμπίεση της εικόνας σε τρισδιάστατη μορφή.

Στη συνέχεια, η εικόνα διοχετεύεται σε ένα ειδικό φωτο-ευαίσθητο φιλμ από πολυμερές, το οποίο περιέχει μόρια χρωστικών ουσιών που αντιδρούν στο φως και αρχίζουν να περιστρέφονται και να ευθυγραμμίζονται ανάλογα με την επίδραση ενός ηλεκτρικού πεδίου. Δημιουργείται έτσι ένα ολόγραμμα στην οθόνη, το οποίο ξεθωριάζει σε λίγα λεπτά ή, εναλλακτικά, μπορεί να αντικατασταθεί από μια νέα ολογραφική εικόνα.

Όπως εξήγησαν οι ερευνητές, οι κάμερες στη μια άκρη της Γης τραβάνε μια ολογραφική σκηνή, την οποία μεταδίδουν μέσω σύνδεσης γρήγορου Ίντερνετ στην άλλη άκρη του πλανήτη. Εκεί, υπάρχει το σύστημα λέιζερ, που θα ελέγχεται αυτομάτως από ένα υπολογιστή και θα αναλαμβάνει να μετατρέπει το σήμα και να το προβάλλει ως τρισδιάστατο ολόγραμμα σε μια οθόνη.

Προς το παρόν έχει χρησιμοποιηθεί μια μικρή οθόνη 10 ιντσών, αλλά ετοιμάζεται μια μεγαλύτερη 17 ιντσών, ενώ ήδη έχουν πετύχει τη δημιουργία ολογραφικών εικονοστοιχείων (πίξελ) διαστάσεων 400 μικρομέτρων. Επίσης, το καινοτομικό σύστημα μπορεί να μεταδώσει και να προβάλει ολογραφικές εικόνες μόνο σε πράσινο χρώμα, αλλά ήδη έχουν γίνει οι πρώτες πετυχημένες δοκιμές για πολύχρωμη εκπομπή, που θα τελειοποιηθεί στο άμεσο μέλλον.

πηγή-tvxs.gr